建筑施工技术―工业厂房大跨度钢结构

【摘要】:本文结合钢结构在工业建筑中的应用,探讨了工程施工的关键技术,对大跨度钢结构建筑施工工艺流程及操作要点详细地阐述,并针对质量和安全的保证提出了相应的措施,以求将钢结构在工业建筑中更好的应用。【关键词】:工业建筑,大跨度连跨钢结构,压型板优化设计,施工技术一、工程概况：汉川机床集团有限公司大型数控机床制造基地H2第一期厂房建设项目是省重点项目，建筑面积86160。该工程结构形式采用大跨度连跨钢结构,跨度达30m，单层层高22.45m。钢柱底部与基础采用外包式柱脚的连接方式。钢柱的界面接为500 ×800 H,腹板厚度为16 mm ,翼缘厚度为25 mm ,由场外加工完成。梁柱节点采用10. 9 级M30 高强螺栓连接。地脚螺栓为M48 ,螺母和垫圈为Q235 钢，工字钢吊车梁。部分二楼辅助部分的楼板由钢筋混凝土压型钢板组合结构而成,压型钢板与钢梁间采用栓钉连接,钢结构涂有防锈漆，并设计防火涂料涂刷主体钢结构。外墙面采用钢结构骨架双层彩色压型钢板，内部填夹保温棉。

二、工程特点：（1）由于大跨度连跨钢结构工业厂房建筑做法与传统结构形式区别较大,须做好前期细部施工专项方案设计。（2）对加工的精度要求要严格,对构件的加工工序质量要严格控制，同事应合理安排安装顺序。（3）由于焊接工作量较大,焊接质量要求严,要严格培训特殊工种人员的专业技能。（4）由于钢结构高空作业防护难度大,要高度重视施工安全,严格按照操作规程作业。三、工艺原理及关键技术：（1）细化扩大原钢结构设计图节点设计,使构件制作与整体安装质量达到了标准要求。（2）采用先进、合理的加工机械设备(模具) ,防止焊接时出现部件变形,能够提高钢结构的安装精度。（3）工序上进行了改进,在保证空间结构架刚度的前提下,先安装完全部门式刚架轻型钢架主体结构后,再安装屋面结构及屋面板。四、工艺流程

1、对钢结构设计进行细化分析（1）首先对施工图纸每一部分进行细化分析,符合整体结构及安装的质量标准。（2）利用制图软件工具对复杂部分包括连接节点、重叠构件等放大样。2、采用场外精密加工方式对钢结构构件进行加工。在加工过程中严格控制质量要求,并按照设计施工图和GB50205-2001 钢结构工程施工及验收规范的规定进行验收。五、钢结构的安装及施工重点此钢结构工程包括:钢柱、钢梁安装和其他构件安装。由于该工程跨度大、面积大，经多种方案比较,钢柱用1台50t汽车式起重机整体吊装, 两支钢梁采用2台50t汽车式起重机在地面拼装完成后再同时起吊,再有2台曲臂车进行定位。

1、钢构件的验收及矫正,由专业质量检测人员对构件的质量进行检查。若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后,马上进行矫正和处理。

2、主体钢结构施工、校正

（1）安装顺序:按结构平面形式分区、分次序吊装，并绘制吊装图,吊装先后次序为:先安装门式钢架柱、钢柱间支撑、屋面工字轻钢梁、水平支撑、钢吊车梁结构；分三个平面标段，各自逐跨逐间从第一间开始扩展,先柱后梁、先主梁后次梁吊装,使每日完成的工作量可形成一个空间构架,以保证其刚度,提高抗风稳定性和安全性。（2）钢柱的安装: 钢柱就位轴线调整:由专用角尺校正钢柱就位线,由4人协作完成:一人移动钢柱；二人协助稳定; 另一人进行检测。就位误差应控制在3mm以内。为了便于调整钢柱的垂直度和标高,在预埋螺栓上先拧上四个螺母以调整标高,全部拧到接触基础面,并用水平仪找平后,开始吊装钢柱。吊装钢柱时,为了防止意外事故出现,将两根缆风绳活系在柱子上方,临时固定住四个方向,这样可以调整垂直度。测量校正的时候，等到钢柱吊装就位后,对钢柱的测控用两台经纬仪和水平仪进行,通过对柱底脚板下的螺母调整来实现。（3）钢梁的安装:在本工程中，由于钢结构厂房的跨度较大, 可以采用“双机抬吊法”对钢架梁进行吊装，主要方法如下: 首先钢梁在地面胎架上完成整体拼接后,吊装就位后用缆风绳将钢梁的两侧固定住,使钢梁平面保持稳定,然后吊装下一跨间钢梁,安装完成下一跨间钢梁后,在此跨间安装檩条,使钢梁固定,防止钢梁因为倾斜扭曲而造成事故。（4）焊接:梁、柱安装采用的是螺栓加手工电弧焊。保证焊接后结构对称、节点对称、全方位对称。多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查,清除缺陷后再焊。

3、压型钢屋面板的制作过程

（1）几何尺寸：将半成品园卷钢板运至现场，根据半面坡跨确定长度15米，宽1.2米现场机床加工通长整块制作。

（2）压型屋面板安装：

压型钢板施工质量要求波纹对直，所有的开孔、节点裁切不得用氧气乙炔焰施工，避免烧掉镀锌层；板缝咬口点间距不得大于板宽度的1/2 且不得大于400mm，整条缝咬合的应确保咬口平整，咬口深度一致；

（3）防水密封：在膜面与天沟、膜面与膜结构的结合部位应及时检查发现泄露点，配合设计对泄露部位提出整改方案，及时进行防水施工。 六、安全措施

（1）施工前对管理人员、施工人员进行现场教育,介绍有关安全生产管理制度及规定和要求。（2）有专业人员进行现场管理、监督（3）施工人员进入施工现场,必须佩戴安全帽,高空作业要有安全带。穿着防护用品,如电焊手套、护目面罩、绝缘胶鞋。（4）起重设备、吊具使用前要进行检查，各项指标均达到安全要求方可进行吊装作业，吊装现场地面要保证平整坚实, 要夯实松软的土层或通过加垫木的方式，保证地面的安全作业，从而为吊装机器的稳定作业提供保障。结束语： 该工程是汉中市第一座规模较大的工业钢结构工程，其对安装精度要求高、工期任务比较急、工期短、增大了施工难度,在施工中，我们对施工技术进行了实践总结和科研开发,并且收到了良好的效果。多次经有关钢结构专家鉴定:一致认为本大跨度连跨工业厂房钢结构施工技术达到了国内先进水平,并获得了良好的经济效益和社会效益。

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参考文献：

【1】《某大厦钢结构工程施工技术探讨》 李新林 科技风 2008

【2】《论高层钢结构的施工技术与应用》 杨文中国科技博览 2010

【3】《钢结构在厂房建设中的施工与应用》 王新仕沿海企业与科技 2008

【4】《钢结构厂房的施工工艺探讨》 陈亮 中国新技术新产品2009